一种家庭安全防护系统的制作方法

本发明涉及自动控制，确切地说是一种家庭安全防护系统。

背景技术：

随着经济的飞速发展，人们的生活水平得到了很大提高。但与此同时，由于社会人员流动性的增大、收入差距的增加等因素的影响，使社会结构和社会治安问题变得日益严重，偷盗和入室抢劫甚至危害人们生命安全等的社会犯罪问题越来越多。

另外，人们在追求便捷的家庭生活、使用便利的家电装备的同时，也为人们的生命财产安全带来了威胁，如煤气管道、热水器以及其他许多大容量的家用电器的使用，都明显地增加了发生火灾的可能性以及煤气中毒、爆炸的危险等。

因此，人们对财产、人身安全的要求也越来越高，安全防护系统不再只局限于防盗，而且要能做到防劫、防火，并即时了解和解决家中突发事件，人们更加希望家庭居住环境具有更可靠更实用的安全防范设施，实现家庭安全系统的智能化，以保证家庭生活的舒适、安宁和幸福。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种家庭安全防护系统，该装置能够有效的解决入侵盗窃、室内火灾，燃气泄漏、名贵植被缺水等家庭安全防护问题，提高住户的人身及财产的安全，提高居民的生活质量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种家庭安全防护系统，包括控制系统，与控制系统电连接的传感器，所述的控制系统设有西门子LOGO！0BA8控制器；传感器设有对射式红外线传感器、振动传感器、温度传感器、气体传感器及湿度传感器；上述传感器分别与西门子LOGO！0BA8模拟量输入端电连接；LOGO！0BA8信号量输出端分别连接控制语音报警装置、GSM短信发送装置、喷水装置及排气扇装置。

参数检测过程是一个复杂的过程，本设计的检测参数有人体红外、震动、室内环境温度、室内燃气浓度、土壤湿度等参数，其中震动、室内环境温度、室内燃气浓度、土壤湿度参数是一个连续变化的模拟量，需要把传感器检测到的物理信号通过变送器转换放大为4-20mA的标准信号传输给西门子LOGO！0BA8控制器，控制器根据实际信息做出决策并将信息传输给执行机构，由执行机构做出相应的动作或过程，从而确保家庭安全防护系统能有序、稳定的进行。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

通过设置对射式红外线传感器、振动传感器，对家居门窗进行监控，防止未知人员从门窗非法入侵家居，减少家居财产损失的可能性；通过设置温度传感器和气体传感器对家居内的环境温度和厨房内的燃气浓度进行实时检测，实现对家居的安全防护监控，遏制或防止火灾以及煤气中毒等事件的发生，保证家居内人员的人身安全；通过设置湿度传感器对家居内名贵植被的土壤湿度进行实时检测，减少名贵植被的死亡率，保证住户家庭的部分财产安全。本技术方案能够有效地解决当前入侵盗窃、室内火灾，燃气泄漏、名贵植被缺水等家庭安全防护问题，提高住户的人身及财产的安全性，提高居民的生活质量。该系统性能稳定，操作简单，具有很强的客观实用价值。

所述的控制系统包括主机系统、由主机系统控制的从机系统；LOGO！0BA8作为主控制器，从机系统设有51单片机作为微控制器，主控制器与微控制器通过通讯模块电连接相互通信；微控制器设有电源模块、排气扇驱动模块、语音报警驱动模块及GSM驱动模块；电源模块为控制系统提供电源；主控制器通过微控制器的排气扇驱动模块控制排气扇装置工作；主控制器通过微控制器的语音报警驱动模块控制语音报警装置工作；主控制器通过微控制器的GSM驱动模块控制GSM短信发送装置工作。

所述的安全防护系统设有系统总开关、排气扇装置开关、紧急开关；系统总开关负责控制整个系统的运行，排气扇装置开关、紧急开关均通过自动或手动控制打开或关闭。

所述的传感器分散布置在家居环境内，实时探测监测区域内相应的家庭情况，将信号传输给西门子LOGO！0BA8控制器。

所述的对射式红外线传感器和振动传感器设置在门窗附近，对家居内是否有人入侵进行实时检测。

对射式红外线传感器和振动传感器实时检测家居门窗情况，有异常信号时将会触发控制器驱动语音报警装置和GSM短信发送装置两个执行机构启动报警功能，提醒住户此时有人试图非法入侵家居环境。

所述的温度传感器设置在家居每个角落内，对家居内的温度进行实时检测。

温度传感器实时检测家居环境内的温度情况，对即将发生的火灾事件进行预警通知，合理布置温度传感器，防止盲点的出现，能有效的遏制或防止火灾事件的发生。

所述的气体传感器设置在家居厨房内，对厨房的燃气浓度进行实时检测。

气体传感器实时检测家居厨房内燃气浓度，可靠地检测厨房煤气的含量是否超过阈值，如果超标则立即驱动执行机构报警，同时开启所有的排气扇装置，保证家居内人员的人身安全。

所述的湿度传感器设置在家居内名贵植被的土壤中，对名贵植被的湿度进行实时检测。

湿度传感器实时检测家居内名贵植被的土壤湿度，当采集输出的信号超过系统设定好的阈值时，说明此时土壤缺水，则控制器会通过内部的逻辑控制算法驱动喷水装置启动喷水功能，同时通过PID算法智能调节土壤湿度，并短信告知住户。

本发明的能实现的功能如下：

(1)名贵植被的保护功能：在名贵植被即将缺水的时候，埋在土壤里的湿度传感器就会产生输出信号使警铃响起提醒主人浇水，如果没人浇水此时湿度传感器会产生一个信号传到LOGO！0BA8控制器中，从而使喷水装置自动打开向植被浇水，直到土壤湿度达到一定程度(这个信号消失)时，喷水过程结束。这样可以减少植被的死亡率，也就是保护了家庭的一部分的财产安全。

(2)火灾的防护功能：当家里起火的时候，位于家中的温度传感器、烟雾传感器和热敏传感器会同时产生信号经LOGO！0BA8逻辑处理后，启动灭火装置且警铃响起从而提醒住户家中起火，及时制止火灾蔓延，减少家庭贵重物品损坏。

(3)检测煤气泄漏的功能：当厨房煤气发生泄漏时，位于厨房的气体传感器会单独产生反应，同时警铃响起，排气扇自动开启。这时信号会传到家庭网络系统中，用短信的形式发到住户的手机中，从而提醒住户。当家中气体环境达到正常值时，排气扇会自动关闭。

(4)门窗防盗检测功能：在住户出门的时候或者晚上休息的时候，这时窗防盗子系统会启动，利用人体红外装置和振动传感器，窗上安装振动传感器，家里内部开启红外装置，这样只要有人闯入就会有警铃响起，住户晚上休息时就会听见。如果住户不在家，这时报警系统会自动开启，最近的警局会接到通知同时住户本身也会接到通知，这样可以在最快的情况下将小偷抓住，而且将损失降到最小。

(5)车辆防盗功能：在住户开车回家并将车停进车库时，住户在熄火的同时开启检测系统的按钮。这时检测系统就会开启，在住户不用车的这段时间如果有人用非正常方式打开车库大门，检测系统会产生信号传到LOGO！0BA8控制器中并启动警铃装置，并通过GPRS告知车主有人试图非法使用车辆，保障车主的财产安全。

(6)备电切换功能：当家中发生紧急停电时，LOGO！0BA8控制器利用蓄电池作为备用电源，继续为家庭安防系统供电，使系统持续运行，以保证家庭的财产安全和人身安全。

(7)布防与撤防功能

报警主机可手动布防和撤防，也可以定时对系统进行自动布防、撤防。在正常状态下，监视区的探测设备处于撤防状态，不会发出报警；而在布防状态下，如果探测器有报警信号向报警主机传来，则立即报警。

(8)布防延时功能

如果布防时操作人员尚未离开监测区域，那么就要求报警主机能够自动延时一段时间，等操作人员离开后布防才生效，这是报警主机的布防延时功能

(9)报警联动功能

遇到报警时，报警主机的编程输出端将报警信号通过通信线路以自动或人工拨号的方式向家庭成员转发。

附图说明

图1是本发明的主机系统部分的框架结构示意图。

图2是本发明的从机系统部分的框架结构示意图。

图3是图1中所示西门子LOGO！的I/O口模块连接示意图。

图4是本发明的工作流程图。

附图标记说明附图标记说明：1-对射式红外线传感器；2-振动传感器；3-温度传感器；4-西门子LOGO！0BA8控制器；5-气体传感器；6-湿度传感器；7-排气扇开关；8-语音报警装置；9-GSM短信发送装置；10-执行机构；11-喷水装置；12-排气扇装置；13-电源模块；14-排气扇驱动模块；15-微控制器；16-语音报警驱动模块；17-GSM驱动模块；18-紧急开关；19-排气扇开关；20-系统总开关；21-水流电磁阀；22-排气扇。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

参见图1可知，本发明的一种家庭安全防护系统，由控制系统，与控制系统电连接的传感器组成；控制系统设有西门子LOGO！0BA8控制器4；传感器设有对射式红外线传感器1、振动传感器2、温度传感器3、气体传感器5及湿度传感器6；上述传感器分别与西门子LOGO！0BA8模拟量输入端电连接；LOGO！0BA8信号量输出端分别连接控制语音报警装置8、GSM短信发送装置9、喷水装置11及排气扇装置12。

喷水装置11设有水流电磁阀21，水流电磁阀21控制水流；排气扇装置12设有排气扇22，用于通风换气。

参数检测过程是一个复杂的过程，本实施例的检测参数有人体红外、震动、室内环境温度、室内燃气浓度、土壤湿度等参数，其中震动、室内环境温度、室内燃气浓度、土壤湿度参数是一个连续变化的模拟量，需要把传感器检测到的物理信号通过变送器转换放大为4-20mA的标准信号传输给西门子LOGO！0BA8控制器4，控制器根据实际信息做出决策并将信息传输给执行机构10，由执行机构10做出相应的动作或过程，从而确保家庭安全防护系统能有序、稳定的进行。

接合图1、图2可知，所述的控制系统包括主机系统、由主机系统控制的从机系统；西门子LOGO！0BA8控制器4作为主控制器，从机系统设有51单片机作为微控制器15，西门子LOGO！0BA8控制器4与微控制器15通过通讯模块电连接相互通信；微控制器15设有电源模块13、排气扇驱动模块14、语音报警驱动模块16及GSM驱动模块17；电源模块为控制系统提供电源；主控制器通过微控制器15的排气扇驱动模块控制排气扇装置工作；主控制器通过微控制器15的语音报警驱动模块控制语音报警装置工作；主控制器通过微控制器15的GSM驱动模块17控制GSM短信发送装置工作。

接合图1、图3可知，所述的安全防护系统设有系统总开关20、排气扇装置开关7、紧急开关18；系统总开关20负责控制整个系统的运行，排气扇装置开关7、紧急开关18均通过自动或手动控制打开或关闭。

所述的传感器分散布置在家居环境内，实时探测监测区域内相应的家庭情况，将信号传输给西门子LOGO！0BA8控制器4。

所述的对射式红外线传感器1和振动传感器2设置在门窗附近，对家居内是否有人入侵进行实时检测。

对射式红外线传感器1和振动传感器2实时检测家居门窗情况，有异常信号时将会触发控制器驱动语音报警装置8和GSM短信发送装置9两个执行机构10启动报警功能，提醒住户此时有人试图非法入侵家居环境。

所述的温度传感器3设置在家居每个角落内，对家居内的温度进行实时检测。

温度传感器3实时检测家居环境内的温度情况，对即将发生的火灾事件进行预警通知，合理布置温度传感器3，防止盲点的出现，能有效的遏制或防止火灾事件的发生。

所述的气体传感器5设置在家居厨房内，对厨房的燃气浓度进行实时检测。

气体传感器5实时检测家居厨房内燃气浓度，可靠地检测厨房煤气的含量是否超过阈值，如果超标则立即驱动执行机构10报警，同时开启所有的排气扇装置12，保证家居内人员的人身安全。

所述的湿度传感器6设置在家居内名贵植被的土壤中，对名贵植被的湿度进行实时检测。

湿度传感器6实时检测家居内名贵植被的土壤湿度，当采集输出的信号超过系统设定好的阈值时，说明此时土壤缺水，则控制器会通过内部的逻辑控制算法驱动喷水装置11启动喷水功能，同时通过PID算法智能调节土壤湿度，并短信告知住户。

本实施例通过设置对射式红外线传感器1、振动传感器2，对家居门窗进行监控，防止未知人员从门窗非法入侵家居，减少家居财产损失的可能性；通过设置温度传感器3和气体传感器5对家居内的环境温度和厨房内的燃气浓度进行实时检测，实现对家居的安全防护监控，遏制或防止火灾以及煤气中毒等事件的发生，保证家居内人员的人身安全；通过设置湿度传感器6对家居内名贵植被的土壤湿度进行实时检测，减少名贵植被的死亡率，保证住户家庭的部分财产安全。本技术方案能够有效地解决当前入侵盗窃、室内火灾，燃气泄漏、名贵植被缺水等家庭安全防护问题，提高住户的人身及财产的安全性，提高居民的生活质量。该系统性能稳定，操作简单，具有很强的客观实用价值。

由于以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护不限于此，任何本技术领域的技术人员所能想到本技术方案技术特征的等同的变化或替代，都涵盖在本发明的保护范围之内。